4 fungsi non linier F 4.1. ungsi Non Linier yang akan disajikan dalam bab ini adalah fungsi kuadrat yang gambarnya berupa suatu parabola vertikal dan horisontal. Fungsi Kuadrat Fungsi kuadrat atau fungsi berderajat dua ialah fungsi yang pangkat tertinggi dari variabelnya adalah pangkat dua. Fungsi kuadrat dengan satu variabel bebas adalah fungsi polinomial tingkat dua, dimana fungsi ini mempunyai bentuk umum y = f(x) = a0 + a1x + a2x2 atau bila koefisien-koefisien diubah, maka bentuknya adalah : y = f(x) = ax2 + bx + c dimana : y = variabel terikat x = variabel bebas a, b, dan c = konstanta, dan a ≠ 0 Bentuk umum seperti ini, bila digambarkan dalam bidang koordinat Cartesius, kurvanya adalah parabola vertikal. Parabola vertikal ini akan terbuka ke atas atau ke 34 Fungsi Non Linier bawah tergantung dari nilai koefisien a. Jika koefisien a > 0, parabola akan terbuka ke atas, dan jika koefisien a < 0, parabola akan terbuka ke bawah. Sumbu simetri dari parabola vertikal adalah sejajar dengan sumbu Y. Sedangkan koordinat titik puncaknya adalah : 2 b (b 4ac) Titik puncak , 4a 2a Karena parabola vertikal terbuka ke atas atau ke bawah maka akan memotong sumbu X. Jika D > 0, maka parabola akan memotong sumbu X di dua titik, jika D = 0, maka parabola akan menyinggung sumbu X di satu titik, jika D < 0, maka parabola tidak akan memotong sumbu X. Contoh 4.1. Gambarkan grafik fungsi kuadrat y = x2 - 8x + 12 ! Penyelesaian : Titik potong dengan sumbu Y → x = 0 : y = 02 – 8.0 + 12 = 12 Maka titik potong dengan sumbu y adalah (0,12) Titik potong dengan sumbu x → y = 0 : x2 – 8x + 12 = 0 (x – 6) (x –2) = 0 x1 = 6 atau x2 = 2 Sehingga titik potong dengan sumbu y adalah (6,0) dan (2,0) Koordinat titik puncak : b (b 4ac) P , 4a 2a - 8 (64 48) , 4 2 (4,-4) 2 Berdasarkan nilai dari titik puncak, dan titik potong dengan sumbu x dan sumbu y, maka kurva parabola dapat digambarkan seperti pada gambar 4.1 Matematika Bisnis 35 Gambar 4.1. Contoh 4.2. Gambarkan grafik fungsi kuadrat y = 3 + 2x - x2! Penyelesaian : Titik potong dengan sumbu y → x = 0 : y = 3 + 0 - 02 – 8.0 = 3 Maka titik potong dengan sumbu y adalah (0,3) Titik potong dengan sumbu x → y = 0 : 3 + 2x - x2= 0 (3 – x) (1 + x) = 0 x1 = 3 atau x2 = -1 Sehingga titik potong dengan sumbu y adalah (3,0) dan (-1,0) Koordinat titik puncak b (b 4ac) P , 4a 2a - 2 (4 12) , 4 - 2 (1,4) 2 Berdasarkan nilai dari titik puncak, dan titik potong dengan sumbu x dan sumbu y, maka kurva parabola dapat digambarkan seperti pada gambar 4.2 36 Fungsi Non Linier Gambar 4.2. Fungsi kuadrat juga mempunyai bentuk umum yang lain, yaitu : y = f(x) = ax2 + bx + c Bentuk umum seperti ini, bila digambarkan dalam bidang koordinat Cartesius, kurvanya adalah parabola horisontal. Parabola horisontal ini akan terbuka ke kanan atau kekiri tergantung dari nilai koefisien a. Jika koefisien a > 0, parabola akan terbuka ke kanan, dan jika koefisien a < 0, parabola akan terbuka ke kiri. Sumbu simetri dari parabola horisontal adalah sejajar dengan sumbu X. Sedangkan koordinat titik puncaknya adalah : (b 2 4ac) b Titik puncak , 4a 2a Karena parabola horisontal terbuka ke kanan atau ke kiri maka akan memotong sumbu Y. Jika D > 0, maka parabola akan memotong sumbu Y di dua titik, jika D = 0, maka parabola akan menyinggung sumbu Y di satu titik, jika D < 0, maka parabola tidak akan memotong sumbu Y. Contoh 4.3. Gambarkan grafik fungsi kuadrat x = y2 – y – 6! Penyelesaian : Titik potong dengan sumbu x → y = 0 : x = 0 – 0 – 6 = - 6 Maka titik potong dengan sumbu y adalah (-6,0) Matematika Bisnis 37 Titik potong dengan sumbu y → x = 0 : y2 – y – 6= 0 (y – 3) (y + 2) = 0 y1 = 3 atau y2 = -2 Sehingga titik potong dengan sumbu y adalah (0,3) dan (0,-2) Koordinat titik puncak (b 4ac) b P , 4a 2a (1 24) 1 , 4 2 - 25 1 ( , ) 4 2 2 Berdasarkan nilai dari titik puncak, dan titik potong dengan sumbu x dan sumbu y, maka kurva parabola dapat digambarkan seperti pada gambar 4.3. Gambar 4.3. Contoh 4.4. Gambarkan grafik fungsi kuadrat x = 9 – y2! Penyelesaian : Titik potong dengan sumbu x → y = 0 : x = 9 – 0 = 9 Maka titik potong dengan sumbu y adalah (9,0) 38 Fungsi Non Linier Titik potong dengan sumbu y → x = 0 : 9 – y2 = 0 (3 – y) (3 + y) = 0 y1 = 3 atau y2 = -3 Sehingga titik potong dengan sumbu y adalah (0,3) dan (0,-3) Koordinat titik puncak (b 4ac) b P , 4a 2a (0 36) - 0 , - 2 4 (9,0) 2 Berdasarkan nilai dari titik puncak, dan titik potong dengan sumbu x dan sumbu y, maka kurva parabola dapat digambarkan seperti pada gambar 4.4 Gambar 4.4. 4.2. Fungsi Kubik Polinomial tingkat 3 dengan satu variabel bebas disebut sebagai fungsi kubik, dan mempunyai bentuk umum : y = f(x) = a0 + a1x + a2x2+ a3x3 , dimana a3 tidak sama dengan nol Matematika Bisnis 39 Fungsi kubik ini bila digambarkan dalam bidang koordinat Cartesius, kurvanya mempunyai dua lengkung, yaitu lengkung ke atas dan lengkung kebawah, seperti tampak dalam gambar Contoh 4.5. Gambarkan grafik fungsi kuadrat y = - 2+ 4 x2 – x3 y 4 2 0 1 2 3 4 1 x 1 2 Gambar 4.5. 4.3. Soal-Soal Latihan 1. Gambarkanlah grafik untuk setiap fungsi kuadrat berikut ini : a. y = x2 + 2 b. y = 7 – 4x2 c. y = x2 + 2x – 3 d. y = -5x2 + 30x – 5 2. Gambarkanlah grafik untuk setiap fungsi kuadrat berikut ini : a. x = 4y2 + y b. x = 84 – y2 c. x = 96 – 8y –2y2 d. x = 10y + 5y2 40 Fungsi Non Linier